The pH dependence of proton-deuterium exchange, hydrogen production and uptake catalyzed by hydrogenases from sulfate-reducing bacteria

Différents modes d'action du pH ont été mis en évidence sur l'activité d'hydrogénases isolées de différentes espèces de Desulfovibrio . Avec l'hydrogénase cytoplasmique de Desulfovibrio baculatus souche 9974, les optima dans la production et la consommation d'hydrogène se situent respectivement à pH 4,0 et 7,5, et l'activité de production est plus élevée que celle de consommation. Léchange deuterium-proton est maximal, lui aussi, à pH 4,0, mais le pH optimum diffère pour chacune des composantes HD et H 2 : les deux courbes montent en parallèle, avec un rapport H 2 /HD supérieur à un lorsque le pH décroît de 9,0 à 4,5, puis aux pH plus bas, l'émission de H 2 diminue tandis que la courbe de HD continue à monter jusqu'à pH 3,0. Avec l'hydrogénase périplasmique de Desulfovibrio vulgaris Hidenborough, l'activité d'échange est maximale à pH 5,5, c'est-à-dire la même valeur que pour la production de H 2 . Par contre l'hydrogénase périplasmique de Desulfovibrio gigas a le même optimum de pH dans l'échange et dans la consommation de H 2 (7,5–8,0). Avec ces deux dernières enzymes, le rapport entre H 2 et HD est en dessous de un. Ces différents schémas peuvent être liés à des différences fonctionnelles et structurelles entre les hydrogénases étudiées, particulièrement au niveau de la composition de leurs centres catalytiques.